nsz Git - libfirm/blob - ir/be/ia32/ia32_optimize.c

   1 #ifdef HAVE_CONFIG_H
   2 #include "config.h"
   3 #endif
   4
   5 #include "irnode.h"
   6 #include "irprog_t.h"
   7 #include "ircons.h"
   8 #include "firm_types.h"
   9 #include "iredges.h"
  10 #include "tv.h"
  11 #include "irgmod.h"
  12
  13 #include "../be_t.h"
  14 #include "../beabi.h"
  15 #include "../benode_t.h"
  16 #include "../besched_t.h"
  17
  18 #include "ia32_new_nodes.h"
  19 #include "bearch_ia32_t.h"
  20 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"     /* the generated interface (register type and class defenitions) */
  21
  22 #undef is_NoMem
  23 #define is_NoMem(irn) (get_irn_op(irn) == op_NoMem)
  24
  25 typedef int is_op_func_t(const ir_node *n);
  26
  27 static int be_is_NoReg(be_abi_irg_t *babi, const ir_node *irn) {
  28         if (be_abi_get_callee_save_irn(babi, &ia32_gp_regs[REG_XXX]) == irn ||
  29                 be_abi_get_callee_save_irn(babi, &ia32_fp_regs[REG_XXXX]) == irn)
  30         {
  31                 return 1;
  32         }
  33
  34         return 0;
  35 }
  36
  37
  38
  39 /*************************************************
  40  *   _____                _              _
  41  *  / ____|              | |            | |
  42  * | |     ___  _ __  ___| |_ __ _ _ __ | |_ ___
  43  * | |    / _ \| '_ \/ __| __/ _` | '_ \| __/ __|
  44  * | |___| (_) | | | \__ \ || (_| | | | | |_\__ \
  45  *  \_____\___/|_| |_|___/\__\__,_|_| |_|\__|___/
  46  *
  47  *************************************************/
  48
  49 /**
  50  * creates a unique ident by adding a number to a tag
  51  *
  52  * @param tag   the tag string, must contain a %d if a number
  53  *              should be added
  54  */
  55 static ident *unique_id(const char *tag)
  56 {
  57         static unsigned id = 0;
  58         char str[256];
  59
  60         snprintf(str, sizeof(str), tag, ++id);
  61         return new_id_from_str(str);
  62 }
  63
  64
  65
  66 /**
  67  * Transforms a SymConst.
  68  *
  69  * @param mod     the debug module
  70  * @param block   the block the new node should belong to
  71  * @param node    the ir SymConst node
  72  * @param mode    mode of the SymConst
  73  * @return the created ia32 Const node
  74  */
  75 static ir_node *gen_SymConst(ia32_transform_env_t *env) {
  76         ir_node  *cnst;
  77         dbg_info *dbg   = env->dbg;
  78         ir_mode  *mode  = env->mode;
  79         ir_graph *irg   = env->irg;
  80         ir_node  *block = env->block;
  81
  82         if (mode_is_float(mode)) {
  83                 cnst = new_rd_ia32_fConst(dbg, irg, block, mode);
  84         }
  85         else {
  86                 cnst = new_rd_ia32_Const(dbg, irg, block, mode);
  87         }
  88         set_ia32_Const_attr(cnst, env->irn);
  89         return cnst;
  90 }
  91
  92 /**
  93  * Get a primitive type for a mode.
  94  */
  95 static ir_type *get_prim_type(pmap *types, ir_mode *mode)
  96 {
  97         pmap_entry *e = pmap_find(types, mode);
  98         ir_type *res;
  99
 100         if (! e) {
 101                 char buf[64];
 102                 snprintf(buf, sizeof(buf), "prim_type_%s", get_mode_name(mode));
 103                 res = new_type_primitive(new_id_from_str(buf), mode);
 104                 pmap_insert(types, mode, res);
 105         }
 106         else
 107                 res = e->value;
 108         return res;
 109 }
 110
 111 /**
 112  * Get an entity that is initialized with a tarval
 113  */
 114 static entity *get_entity_for_tv(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *cnst)
 115 {
 116         tarval *tv    = get_Const_tarval(cnst);
 117         pmap_entry *e = pmap_find(cg->tv_ent, tv);
 118         entity *res;
 119         ir_graph *rem;
 120
 121         if (! e) {
 122                 ir_mode *mode = get_irn_mode(cnst);
 123                 ir_type *tp = get_Const_type(cnst);
 124                 if (tp == firm_unknown_type)
 125                         tp = get_prim_type(cg->types, mode);
 126
 127                 res = new_entity(get_glob_type(), unique_id("ia32FloatCnst_%u"), tp);
 128
 129                 set_entity_ld_ident(res, get_entity_ident(res));
 130                 set_entity_visibility(res, visibility_local);
 131                 set_entity_variability(res, variability_constant);
 132                 set_entity_allocation(res, allocation_static);
 133
 134                  /* we create a new entity here: It's initialization must resist on the
 135                     const code irg */
 136                 rem = current_ir_graph;
 137                 current_ir_graph = get_const_code_irg();
 138                 set_atomic_ent_value(res, new_Const_type(tv, tp));
 139                 current_ir_graph = rem;
 140         }
 141         else
 142                 res = e->value;
 143         return res;
 144 }
 145
 146 /**
 147  * Transforms a Const.
 148  *
 149  * @param mod     the debug module
 150  * @param block   the block the new node should belong to
 151  * @param node    the ir Const node
 152  * @param mode    mode of the Const
 153  * @return the created ia32 Const node
 154  */
 155 static ir_node *gen_Const(ia32_transform_env_t *env) {
 156         ir_node *cnst;
 157         symconst_symbol sym;
 158         ir_graph *irg   = env->irg;
 159         ir_node  *block = env->block;
 160         ir_node  *node  = env->irn;
 161         dbg_info *dbg   = env->dbg;
 162         ir_mode  *mode  = env->mode;
 163
 164         if (mode_is_float(mode)) {
 165                 sym.entity_p = get_entity_for_tv(env->cg, node);
 166
 167                 cnst = new_rd_SymConst(dbg, irg, block, sym, symconst_addr_ent);
 168                 env->irn = cnst;
 169                 cnst = gen_SymConst(env);
 170         }
 171         else {
 172                 cnst = new_rd_ia32_Const(dbg, irg, block, get_irn_mode(node));
 173                 set_ia32_Const_attr(cnst, node);
 174         }
 175         return cnst;
 176 }
 177
 178
 179
 180 /**
 181  * Transforms (all) Const's into ia32_Const and places them in the
 182  * block where they are used (or in the cfg-pred Block in case of Phi's).
 183  * Additionally all reference nodes are changed into mode_Is nodes.
 184  */
 185 void ia32_place_consts_set_modes(ir_node *irn, void *env) {
 186         ia32_code_gen_t      *cg = env;
 187         ia32_transform_env_t  tenv;
 188         ir_mode              *mode;
 189         ir_node              *pred, *cnst;
 190         int                   i;
 191         opcode                opc;
 192
 193         if (is_Block(irn))
 194                 return;
 195
 196         mode = get_irn_mode(irn);
 197
 198         /* transform all reference nodes into mode_Is nodes */
 199         if (mode_is_reference(mode)) {
 200                 mode = mode_Is;
 201                 set_irn_mode(irn, mode);
 202         }
 203
 204         tenv.block    = get_nodes_block(irn);
 205         tenv.cg       = cg;
 206         tenv.irg      = cg->irg;
 207         tenv.mod      = cg->mod;
 208
 209         /* Loop over all predecessors and check for Sym/Const nodes */
 210         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 211                 pred      = get_irn_n(irn, i);
 212                 cnst      = NULL;
 213                 opc       = get_irn_opcode(pred);
 214                 tenv.irn  = pred;
 215                 tenv.mode = get_irn_mode(pred);
 216                 tenv.dbg  = get_irn_dbg_info(pred);
 217
 218                 /* If it's a Phi, then we need to create the */
 219                 /* new Const in it's predecessor block       */
 220                 if (is_Phi(irn)) {
 221                         tenv.block = get_Block_cfgpred_block(get_nodes_block(irn), i);
 222                 }
 223
 224                 /* put the const into the block where the original const was */
 225                 if (! cg->opt.placecnst) {
 226                         tenv.block = get_nodes_block(pred);
 227                 }
 228
 229                 switch (opc) {
 230                         case iro_Const:
 231                                 cnst = gen_Const(&tenv);
 232                                 break;
 233                         case iro_SymConst:
 234                                 cnst = gen_SymConst(&tenv);
 235                                 break;
 236                         default:
 237                                 break;
 238                 }
 239
 240                 /* if we found a const, then set it */
 241                 if (cnst) {
 242                         set_irn_n(irn, i, cnst);
 243                 }
 244         }
 245 }
 246
 247
 248
 249 /********************************************************************************************************
 250  *  _____                _           _         ____        _   _           _          _   _
 251  * |  __ \              | |         | |       / __ \      | | (_)         (_)        | | (_)
 252  * | |__) |__  ___ _ __ | |__   ___ | | ___  | |  | |_ __ | |_ _ _ __ ___  _ ______ _| |_ _  ___  _ __
 253  * |  ___/ _ \/ _ \ '_ \| '_ \ / _ \| |/ _ \ | |  | | '_ \| __| | '_ ` _ \| |_  / _` | __| |/ _ \| '_ \
 254  * | |  |  __/  __/ |_) | | | | (_) | |  __/ | |__| | |_) | |_| | | | | | | |/ / (_| | |_| | (_) | | | |
 255  * |_|   \___|\___| .__/|_| |_|\___/|_|\___|  \____/| .__/ \__|_|_| |_| |_|_/___\__,_|\__|_|\___/|_| |_|
 256  *                | |                               | |
 257  *                |_|                               |_|
 258  ********************************************************************************************************/
 259
 260 /**
 261  * NOTE: THESE PEEPHOLE OPTIMIZATIONS MUST BE CALLED AFTER SCHEDULING AND REGISTER ALLOCATION.
 262  */
 263
 264 static int ia32_cnst_compare(ir_node *n1, ir_node *n2) {
 265         return get_ia32_id_cnst(n1) == get_ia32_id_cnst(n2);
 266 }
 267
 268 /**
 269  * Checks for potential CJmp/CJmpAM optimization candidates.
 270  */
 271 static ir_node *ia32_determine_cjmp_cand(ir_node *irn, is_op_func_t *is_op_func) {
 272         ir_node *cand = NULL;
 273         ir_node *prev = sched_prev(irn);
 274
 275         if (is_Block(prev)) {
 276                 if (get_Block_n_cfgpreds(prev) == 1)
 277                         prev = get_Block_cfgpred(prev, 0);
 278                 else
 279                         prev = NULL;
 280         }
 281
 282         /* The predecessor must be a ProjX. */
 283         if (prev && is_Proj(prev) && get_irn_mode(prev) == mode_X) {
 284                 prev = get_Proj_pred(prev);
 285
 286                 if (is_op_func(prev))
 287                         cand = prev;
 288         }
 289
 290         return cand;
 291 }
 292
 293 static int is_TestJmp_cand(const ir_node *irn) {
 294         return is_ia32_TestJmp(irn) || is_ia32_And(irn);
 295 }
 296
 297 /**
 298  * Checks if two consecutive arguments of cand matches
 299  * the two arguments of irn (TestJmp).
 300  */
 301 static int is_TestJmp_replacement(ir_node *cand, ir_node *irn) {
 302         ir_node *in1       = get_irn_n(irn, 0);
 303         ir_node *in2       = get_irn_n(irn, 1);
 304         int      i, n      = get_irn_arity(cand);
 305         int      same_args = 0;
 306
 307         for (i = 0; i < n - 1; i++) {
 308                 if (get_irn_n(cand, i)     == in1 &&
 309                         get_irn_n(cand, i + 1) == in2)
 310                 {
 311                         same_args = 1;
 312                         break;
 313                 }
 314         }
 315
 316         if (same_args)
 317                 return ia32_cnst_compare(cand, irn);
 318
 319         return 0;
 320 }
 321
 322 /**
 323  * Tries to replace a TestJmp by a CJmp or CJmpAM (in case of And)
 324  */
 325 static void ia32_optimize_TestJmp(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 326         ir_node *cand    = ia32_determine_cjmp_cand(irn, is_TestJmp_cand);
 327         int      replace = 0;
 328
 329         /* we found a possible candidate */
 330         replace = cand ? is_TestJmp_replacement(cand, irn) : 0;
 331
 332         if (replace) {
 333                 DBG((cg->mod, LEVEL_1, "replacing %+F by ", irn));
 334
 335                 if (is_ia32_And(cand))
 336                         set_irn_op(irn, op_ia32_CJmpAM);
 337                 else
 338                         set_irn_op(irn, op_ia32_CJmp);
 339
 340                 DB((cg->mod, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 341         }
 342 }
 343
 344 static int is_CondJmp_cand(const ir_node *irn) {
 345         return is_ia32_CondJmp(irn) || is_ia32_Sub(irn);
 346 }
 347
 348 /**
 349  * Checks if the arguments of cand are the same of irn.
 350  */
 351 static int is_CondJmp_replacement(ir_node *cand, ir_node *irn) {
 352         int i, n      = get_irn_arity(cand);
 353         int same_args = 0;
 354
 355         for (i = 0; i < n; i++) {
 356                 if (get_irn_n(cand, i) == get_irn_n(irn, i)) {
 357                         same_args = 1;
 358                         break;
 359                 }
 360         }
 361
 362         if (same_args)
 363                 return ia32_cnst_compare(cand, irn);
 364
 365         return 0;
 366 }
 367
 368 /**
 369  * Tries to replace a CondJmp by a CJmpAM
 370  */
 371 static void ia32_optimize_CondJmp(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 372         ir_node *cand    = ia32_determine_cjmp_cand(irn, is_CondJmp_cand);
 373         int      replace = 0;
 374
 375         /* we found a possible candidate */
 376         replace = cand ? is_CondJmp_replacement(cand, irn) : 0;
 377
 378         if (replace) {
 379                 DBG((cg->mod, LEVEL_1, "replacing %+F by ", irn));
 380
 381                 set_irn_op(irn, op_ia32_CJmp);
 382
 383                 DB((cg->mod, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 384         }
 385 }
 386
 387 /**
 388  * Performs Peephole Optimizations
 389  */
 390 void ia32_peephole_optimization(ir_node *irn, void *env) {
 391         if (is_ia32_TestJmp(irn)) {
 392                 ia32_optimize_TestJmp(irn, env);
 393         }
 394         else if (is_ia32_CondJmp(irn)) {
 395                 ia32_optimize_CondJmp(irn, env);
 396         }
 397 }
 398
 399
 400
 401 /******************************************************************
 402  *              _     _                   __  __           _
 403  *     /\      | |   | |                 |  \/  |         | |
 404  *    /  \   __| | __| |_ __ ___  ___ ___| \  / | ___   __| | ___
 405  *   / /\ \ / _` |/ _` | '__/ _ \/ __/ __| |\/| |/ _ \ / _` |/ _ \
 406  *  / ____ \ (_| | (_| | | |  __/\__ \__ \ |  | | (_) | (_| |  __/
 407  * /_/    \_\__,_|\__,_|_|  \___||___/___/_|  |_|\___/ \__,_|\___|
 408  *
 409  ******************************************************************/
 410
 411 static int node_is_comm(const ir_node *irn) {
 412         return is_ia32_irn(irn) ? is_ia32_commutative(irn) : 0;
 413 }
 414
 415 static int ia32_get_irn_n_edges(const ir_node *irn) {
 416         const ir_edge_t *edge;
 417         int cnt = 0;
 418
 419         foreach_out_edge(irn, edge) {
 420                 cnt++;
 421         }
 422
 423         return cnt;
 424 }
 425
 426 /**
 427  * Returns the first mode_M Proj connected to irn.
 428  */
 429 static ir_node *get_mem_proj(const ir_node *irn) {
 430         const ir_edge_t *edge;
 431         ir_node         *src;
 432
 433         assert(get_irn_mode(irn) == mode_T && "expected mode_T node");
 434
 435         foreach_out_edge(irn, edge) {
 436                 src = get_edge_src_irn(edge);
 437
 438                 assert(is_Proj(src) && "Proj expected");
 439
 440                 if (get_irn_mode(src) == mode_M)
 441                         return src;
 442         }
 443
 444         return NULL;
 445 }
 446
 447 /**
 448  * Returns the first Proj with mode != mode_M connected to irn.
 449  */
 450 static ir_node *get_res_proj(const ir_node *irn) {
 451         const ir_edge_t *edge;
 452         ir_node         *src;
 453
 454         assert(get_irn_mode(irn) == mode_T && "expected mode_T node");
 455
 456         foreach_out_edge(irn, edge) {
 457                 src = get_edge_src_irn(edge);
 458
 459                 assert(is_Proj(src) && "Proj expected");
 460
 461                 if (get_irn_mode(src) != mode_M)
 462                         return src;
 463         }
 464
 465         return NULL;
 466 }
 467
 468 /**
 469  * Determines if pred is a Proj and if is_op_func returns true for it's predecessor.
 470  *
 471  * @param pred       The node to be checked
 472  * @param is_op_func The check-function
 473  * @return 1 if conditions are fulfilled, 0 otherwise
 474  */
 475 static int pred_is_specific_node(const ir_node *pred, is_op_func_t *is_op_func) {
 476         if (is_Proj(pred) && is_op_func(get_Proj_pred(pred))) {
 477                 return 1;
 478         }
 479
 480         return 0;
 481 }
 482
 483 /**
 484  * Determines if pred is a Proj and if is_op_func returns true for it's predecessor
 485  * and if the predecessor is in block bl.
 486  *
 487  * @param bl         The block
 488  * @param pred       The node to be checked
 489  * @param is_op_func The check-function
 490  * @return 1 if conditions are fulfilled, 0 otherwise
 491  */
 492 static int pred_is_specific_nodeblock(const ir_node *bl, const ir_node *pred,
 493         int (*is_op_func)(const ir_node *n))
 494 {
 495         if (is_Proj(pred)) {
 496                 pred = get_Proj_pred(pred);
 497                 if ((bl == get_nodes_block(pred)) && is_op_func(pred)) {
 498                         return 1;
 499                 }
 500         }
 501
 502         return 0;
 503 }
 504
 505
 506
 507 /**
 508  * Checks if irn is a candidate for address calculation or address mode.
 509  *
 510  * address calculation (AC):
 511  * - none of the operand must be a Load  within the same block OR
 512  * - all Loads must have more than one user                    OR
 513  * - the irn has a frame entity (it's a former FrameAddr)
 514  *
 515  * address mode (AM):
 516  * - at least one operand has to be a Load within the same block AND
 517  * - the load must not have other users than the irn             AND
 518  * - the irn must not have a frame entity set
 519  *
 520  * @param block       The block the Loads must/not be in
 521  * @param irn         The irn to check
 522  * @param check_addr  1 if to check for address calculation, 0 otherwise
 523  * return 1 if irn is a candidate for AC or AM, 0 otherwise
 524  */
 525 static int is_candidate(const ir_node *block, const ir_node *irn, int check_addr) {
 526         ir_node *in;
 527         int      n, is_cand = check_addr;
 528
 529         in = get_irn_n(irn, 2);
 530
 531         if (pred_is_specific_nodeblock(block, in, is_ia32_Ld)) {
 532                 n         = ia32_get_irn_n_edges(in);
 533                 is_cand   = check_addr ? (n == 1 ? 0 : is_cand) : (n == 1 ? 1 : is_cand);
 534         }
 535
 536         in = get_irn_n(irn, 3);
 537
 538         if (pred_is_specific_nodeblock(block, in, is_ia32_Ld)) {
 539                 n         = ia32_get_irn_n_edges(in);
 540                 is_cand   = check_addr ? (n == 1 ? 0 : is_cand) : (n == 1 ? 1 : is_cand);
 541         }
 542
 543         is_cand = get_ia32_frame_ent(irn) ? (check_addr ? 1 : 0) : is_cand;
 544
 545         return is_cand;
 546 }
 547
 548 /**
 549  * Compares the base and index addr and the load/store entities
 550  * and returns 1 if they are equal.
 551  */
 552 static int load_store_addr_is_equal(const ir_node *load, const ir_node *store,
 553                                                                         const ir_node *addr_b, const ir_node *addr_i)
 554 {
 555         int     is_equal = (addr_b == get_irn_n(load, 0)) && (addr_i == get_irn_n(load, 1));
 556         entity *lent     = get_ia32_frame_ent(load);
 557         entity *sent     = get_ia32_frame_ent(store);
 558         char   *loffs    = get_ia32_am_offs(load);
 559         char   *soffs    = get_ia32_am_offs(store);
 560
 561         /* are both entities set and equal? */
 562         if (lent || sent)
 563                 is_equal = lent && sent && (lent == sent);
 564
 565         /* are the load and the store of the same mode? */
 566         is_equal = get_ia32_ls_mode(load) == get_ia32_ls_mode(store);
 567
 568         /* are offsets set and equal */
 569         if (loffs || soffs)
 570                 is_equal = loffs && soffs && strcmp(loffs, soffs) == 0;
 571
 572         return is_equal;
 573 }
 574
 575
 576
 577 /**
 578  * Folds Add or Sub to LEA if possible
 579  */
 580 static ir_node *fold_addr(be_abi_irg_t *babi, ir_node *irn, firm_dbg_module_t *mod, ir_node *noreg) {
 581         ir_graph *irg       = get_irn_irg(irn);
 582         dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(irn);
 583         ir_node  *block     = get_nodes_block(irn);
 584         ir_node  *res       = irn;
 585         char     *offs      = NULL;
 586         const char *offs_cnst = NULL;
 587         char     *offs_lea  = NULL;
 588         int       scale     = 0;
 589         int       isadd     = 0;
 590         int       dolea     = 0;
 591         ir_node  *left, *right, *temp;
 592         ir_node  *base, *index;
 593         ia32_am_flavour_t am_flav;
 594
 595         if (is_ia32_Add(irn))
 596                 isadd = 1;
 597
 598         left  = get_irn_n(irn, 2);
 599         right = get_irn_n(irn, 3);
 600
 601         /* "normalize" arguments in case of add with two operands */
 602         if  (isadd && ! be_is_NoReg(babi, right)) {
 603                 /* put LEA == ia32_am_O as right operand */
 604                 if (is_ia32_Lea(left) && get_ia32_am_flavour(left) == ia32_am_O) {
 605                         set_irn_n(irn, 2, right);
 606                         set_irn_n(irn, 3, left);
 607                         temp  = left;
 608                         left  = right;
 609                         right = temp;
 610                 }
 611
 612                 /* put LEA != ia32_am_O as left operand */
 613                 if (is_ia32_Lea(right) && get_ia32_am_flavour(right) != ia32_am_O) {
 614                         set_irn_n(irn, 2, right);
 615                         set_irn_n(irn, 3, left);
 616                         temp  = left;
 617                         left  = right;
 618                         right = temp;
 619                 }
 620
 621                 /* put SHL as left operand iff left is NOT a LEA */
 622                 if (! is_ia32_Lea(left) && pred_is_specific_node(right, is_ia32_Shl)) {
 623                         set_irn_n(irn, 2, right);
 624                         set_irn_n(irn, 3, left);
 625                         temp  = left;
 626                         left  = right;
 627                         right = temp;
 628                 }
 629         }
 630
 631         base    = left;
 632         index   = noreg;
 633         offs    = NULL;
 634         scale   = 0;
 635         am_flav = 0;
 636
 637         /* check if operand is either const */
 638         if (is_ia32_ImmConst(irn) || is_ia32_ImmSymConst(irn)) {
 639                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound op with imm"));
 640
 641                 offs_cnst = get_ia32_cnst(irn);
 642                 dolea     = 1;
 643         }
 644
 645         /* determine the operand which needs to be checked */
 646         if (be_is_NoReg(babi, right)) {
 647                 temp = left;
 648         }
 649         else {
 650                 temp = right;
 651         }
 652
 653         /* check if right operand is AMConst (LEA with ia32_am_O) */
 654         if (is_ia32_Lea(temp) && get_ia32_am_flavour(temp) == ia32_am_O) {
 655                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot op with LEA am_O"));
 656
 657                 offs_lea = get_ia32_am_offs(temp);
 658                 dolea    = 1;
 659         }
 660
 661         if (isadd) {
 662                 /* default for add -> make right operand to index */
 663                 index = right;
 664                 dolea = 1;
 665
 666                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot LEA candidate with index %+F\n", index));
 667
 668                 /* determine the operand which needs to be checked */
 669                 temp = left;
 670                 if (is_ia32_Lea(left)) {
 671                         temp = right;
 672                 }
 673
 674                 /* check for SHL 1,2,3 */
 675                 if (pred_is_specific_node(temp, is_ia32_Shl)) {
 676                         temp = get_Proj_pred(temp);
 677
 678                         if (get_ia32_Immop_tarval(temp)) {
 679                                 scale = get_tarval_long(get_ia32_Immop_tarval(temp));
 680
 681                                 if (scale <= 3) {
 682                                         index = get_irn_n(temp, 2);
 683
 684                                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot scaled index %+F\n", index));
 685                                 }
 686                         }
 687                 }
 688
 689                 /* fix base */
 690                 if (! be_is_NoReg(babi, index)) {
 691                         /* if we have index, but left == right -> no base */
 692                         if (left == right) {
 693                                 base = noreg;
 694                         }
 695                         else if (! is_ia32_Lea(left) && (index != right)) {
 696                                 /* index != right -> we found a good Shl           */
 697                                 /* left  != LEA   -> this Shl was the left operand */
 698                                 /* -> base is right operand                        */
 699                                 base = right;
 700                         }
 701                 }
 702         }
 703
 704         /* Try to assimilate a LEA as left operand */
 705         if (is_ia32_Lea(left) && (get_ia32_am_flavour(left) != ia32_am_O)) {
 706                 am_flav = get_ia32_am_flavour(left);
 707
 708                 /* If we have an Add with a real right operand (not NoReg) and  */
 709                 /* the LEA contains already an index calculation then we create */
 710                 /* a new LEA.                                                   */
 711                 /* If the LEA contains already a frame_entity then we also      */
 712                 /* create a new one  otherwise we would loose it.               */
 713                 if ((isadd && !be_is_NoReg(babi, index) && (am_flav & ia32_am_I)) ||
 714                         get_ia32_frame_ent(left))
 715                 {
 716                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tleave old LEA, creating new one\n"));
 717                 }
 718                 else {
 719                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot LEA as left operand ... assimilating\n"));
 720                         offs  = get_ia32_am_offs(left);
 721                         base  = get_irn_n(left, 0);
 722                         index = get_irn_n(left, 1);
 723                         scale = get_ia32_am_scale(left);
 724                 }
 725         }
 726
 727         /* ok, we can create a new LEA */
 728         if (dolea) {
 729                 res = new_rd_ia32_Lea(dbg, irg, block, base, index, mode_Is);
 730
 731                 /* add the old offset of a previous LEA */
 732                 if (offs) {
 733                         add_ia32_am_offs(res, offs);
 734                 }
 735
 736                 /* add the new offset */
 737                 if (isadd) {
 738                         if (offs_cnst) {
 739                                 add_ia32_am_offs(res, offs_cnst);
 740                         }
 741                         if (offs_lea) {
 742                                 add_ia32_am_offs(res, offs_lea);
 743                         }
 744                 }
 745                 else {
 746                         /* either lea_O-cnst, -cnst or -lea_O  */
 747                         if (offs_cnst) {
 748                                 if (offs_lea) {
 749                                         add_ia32_am_offs(res, offs_lea);
 750                                 }
 751
 752                                 sub_ia32_am_offs(res, offs_cnst);
 753                         }
 754                         else {
 755                                 sub_ia32_am_offs(res, offs_lea);
 756                         }
 757                 }
 758
 759                 /* copy the frame entity (could be set in case of Add */
 760                 /* which was a FrameAddr) */
 761                 set_ia32_frame_ent(res, get_ia32_frame_ent(irn));
 762
 763                 if (is_ia32_use_frame(irn))
 764                         set_ia32_use_frame(res);
 765
 766                 /* set scale */
 767                 set_ia32_am_scale(res, scale);
 768
 769                 am_flav = ia32_am_N;
 770                 /* determine new am flavour */
 771                 if (offs || offs_cnst || offs_lea) {
 772                         am_flav |= ia32_O;
 773                 }
 774                 if (! be_is_NoReg(babi, base)) {
 775                         am_flav |= ia32_B;
 776                 }
 777                 if (! be_is_NoReg(babi, index)) {
 778                         am_flav |= ia32_I;
 779                 }
 780                 if (scale > 0) {
 781                         am_flav |= ia32_S;
 782                 }
 783                 set_ia32_am_flavour(res, am_flav);
 784
 785                 set_ia32_op_type(res, ia32_AddrModeS);
 786
 787                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tLEA [%+F + %+F * %d + %s]\n", base, index, scale, get_ia32_am_offs(res)));
 788
 789                 /* get the result Proj of the Add/Sub */
 790                 irn = get_res_proj(irn);
 791
 792                 assert(irn && "Couldn't find result proj");
 793
 794                 /* exchange the old op with the new LEA */
 795                 exchange(irn, res);
 796         }
 797
 798         return res;
 799 }
 800
 801 /**
 802  * Optimizes a pattern around irn to address mode if possible.
 803  */
 804 void ia32_optimize_am(ir_node *irn, void *env) {
 805         ia32_code_gen_t   *cg   = env;
 806         firm_dbg_module_t *mod  = cg->mod;
 807         ir_node           *res  = irn;
 808         be_abi_irg_t      *babi = cg->birg->abi;
 809         dbg_info          *dbg;
 810         ir_mode           *mode;
 811         ir_node           *block, *noreg_gp, *noreg_fp;
 812         ir_node           *left, *right, *temp;
 813         ir_node           *store, *load, *mem_proj;
 814         ir_node           *succ, *addr_b, *addr_i;
 815         int                check_am_src = 0;
 816
 817         if (! is_ia32_irn(irn))
 818                 return;
 819
 820         dbg      = get_irn_dbg_info(irn);
 821         mode     = get_irn_mode(irn);
 822         block    = get_nodes_block(irn);
 823         noreg_gp = ia32_new_NoReg_gp(cg);
 824         noreg_fp = ia32_new_NoReg_fp(cg);
 825
 826         DBG((mod, LEVEL_1, "checking for AM\n"));
 827
 828         /* 1st part: check for address calculations and transform the into Lea */
 829
 830         /* Following cases can occur:                                  */
 831         /* - Sub (l, imm) -> LEA [base - offset]                       */
 832         /* - Sub (l, r == LEA with ia32_am_O)   -> LEA [base - offset] */
 833         /* - Add (l, imm) -> LEA [base + offset]                       */
 834         /* - Add (l, r == LEA with ia32_am_O)  -> LEA [base + offset]  */
 835         /* - Add (l == LEA with ia32_am_O, r)  -> LEA [base + offset]  */
 836         /* - Add (l, r) -> LEA [base + index * scale]                  */
 837         /*              with scale > 1 iff l/r == shl (1,2,3)          */
 838
 839         if (is_ia32_Sub(irn) || is_ia32_Add(irn)) {
 840                 left  = get_irn_n(irn, 2);
 841                 right = get_irn_n(irn, 3);
 842
 843             /* Do not try to create a LEA if one of the operands is a Load. */
 844                 /* check is irn is a candidate for address calculation */
 845                 if (is_candidate(block, irn, 1)) {
 846                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound address calculation candidate %+F ... ", irn));
 847                         res = fold_addr(babi, irn, mod, noreg_gp);
 848
 849                         if (res == irn)
 850                                 DB((mod, LEVEL_1, "transformed into %+F\n", res));
 851                         else
 852                                 DB((mod, LEVEL_1, "not transformed\n"));
 853                 }
 854         }
 855
 856         /* 2nd part: fold following patterns:                                               */
 857         /* - Load  -> LEA into Load  } TODO: If the LEA is used by more than one Load/Store */
 858         /* - Store -> LEA into Store }       it might be better to keep the LEA             */
 859         /* - op -> Load into AMop with am_Source                                            */
 860         /*   conditions:                                                                    */
 861         /*     - op is am_Source capable AND                                                */
 862         /*     - the Load is only used by this op AND                                       */
 863         /*     - the Load is in the same block                                              */
 864         /* - Store -> op -> Load  into AMop with am_Dest                                    */
 865         /*   conditions:                                                                    */
 866         /*     - op is am_Dest capable AND                                                  */
 867         /*     - the Store uses the same address as the Load AND                            */
 868         /*     - the Load is only used by this op AND                                       */
 869         /*     - the Load and Store are in the same block AND                               */
 870         /*     - nobody else uses the result of the op                                      */
 871
 872         if ((res == irn) && (get_ia32_am_support(irn) != ia32_am_None) && !is_ia32_Lea(irn)) {
 873                 /* 1st: check for Load/Store -> LEA   */
 874                 if (is_ia32_Ld(irn) || is_ia32_St(irn) || is_ia32_Store8Bit(irn)) {
 875                         left = get_irn_n(irn, 0);
 876
 877                         if (is_ia32_Lea(left)) {
 878                                 DBG((mod, LEVEL_1, "\nmerging %+F into %+F\n", left, irn));
 879
 880                                 /* get the AM attributes from the LEA */
 881                                 add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(left));
 882                                 set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(left));
 883                                 set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(left));
 884
 885                                 set_ia32_op_type(irn, is_ia32_Ld(irn) ? ia32_AddrModeS : ia32_AddrModeD);
 886
 887                                 /* set base and index */
 888                                 set_irn_n(irn, 0, get_irn_n(left, 0));
 889                                 set_irn_n(irn, 1, get_irn_n(left, 1));
 890
 891                                 /* clear remat flag */
 892                                 set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
 893                         }
 894                 }
 895                 /* check if the node is an address mode candidate */
 896                 else if (is_candidate(block, irn, 0)) {
 897                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound address mode candidate %+F ... ", irn));
 898
 899                         left  = get_irn_n(irn, 2);
 900                         if (get_irn_arity(irn) == 4) {
 901                                 /* it's an "unary" operation */
 902                                 right = left;
 903                         }
 904                         else {
 905                                 right = get_irn_n(irn, 3);
 906                         }
 907
 908                         /* normalize commutative ops */
 909                         if (node_is_comm(irn)) {
 910                                 /* Assure that right operand is always a Load if there is one    */
 911                                 /* because non-commutative ops can only use Dest AM if the right */
 912                                 /* operand is a load, so we only need to check right operand.    */
 913                                 if (pred_is_specific_nodeblock(block, left, is_ia32_Ld))
 914                                 {
 915                                         set_irn_n(irn, 2, right);
 916                                         set_irn_n(irn, 3, left);
 917
 918                                         temp  = left;
 919                                         left  = right;
 920                                         right = temp;
 921                                 }
 922                         }
 923
 924                         /* check for Store -> op -> Load */
 925
 926                         /* Store -> op -> Load optimization is only possible if supported by op */
 927                         /* and if right operand is a Load                                       */
 928                         if ((get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Dest) &&
 929                                  pred_is_specific_nodeblock(block, right, is_ia32_Ld))
 930                         {
 931
 932                                 /* An address mode capable op always has a result Proj.                  */
 933                                 /* If this Proj is used by more than one other node, we don't need to    */
 934                                 /* check further, otherwise we check for Store and remember the address, */
 935                                 /* the Store points to. */
 936
 937                                 succ = get_res_proj(irn);
 938                                 assert(succ && "Couldn't find result proj");
 939
 940                                 addr_b = NULL;
 941                                 addr_i = NULL;
 942                                 store  = NULL;
 943
 944                                 /* now check for users and Store */
 945                                 if (ia32_get_irn_n_edges(succ) == 1) {
 946                                         succ = get_edge_src_irn(get_irn_out_edge_first(succ));
 947
 948                                         if (is_ia32_fStore(succ) || is_ia32_Store(succ)) {
 949                                                 store  = succ;
 950                                                 addr_b = get_irn_n(store, 0);
 951
 952                                                 /* Could be that the Store is connected to the address    */
 953                                                 /* calculating LEA while the Load is already transformed. */
 954                                                 if (is_ia32_Lea(addr_b)) {
 955                                                         succ   = addr_b;
 956                                                         addr_b = get_irn_n(succ, 0);
 957                                                         addr_i = get_irn_n(succ, 1);
 958                                                 }
 959                                                 else {
 960                                                         addr_i = noreg_gp;
 961                                                 }
 962                                         }
 963                                 }
 964
 965                                 if (store) {
 966                                         /* we found a Store as single user: Now check for Load */
 967
 968                                         /* Extra check for commutative ops with two Loads */
 969                                         /* -> put the interesting Load right              */
 970                                         if (node_is_comm(irn) &&
 971                                                 pred_is_specific_nodeblock(block, left, is_ia32_Ld))
 972                                         {
 973                                                 if ((addr_b == get_irn_n(get_Proj_pred(left), 0)) &&
 974                                                         (addr_i == get_irn_n(get_Proj_pred(left), 1)))
 975                                                 {
 976                                                         /* We exchange left and right, so it's easier to kill     */
 977                                                         /* the correct Load later and to handle unary operations. */
 978                                                         set_irn_n(irn, 2, right);
 979                                                         set_irn_n(irn, 3, left);
 980
 981                                                         temp  = left;
 982                                                         left  = right;
 983                                                         right = temp;
 984                                                 }
 985                                         }
 986
 987                                         /* skip the Proj for easier access */
 988                                         load = get_Proj_pred(right);
 989
 990                                         /* Compare Load and Store address */
 991                                         if (load_store_addr_is_equal(load, store, addr_b, addr_i)) {
 992                                                 /* Right Load is from same address, so we can */
 993                                                 /* disconnect the Load and Store here        */
 994
 995                                                 /* set new base, index and attributes */
 996                                                 set_irn_n(irn, 0, addr_b);
 997                                                 set_irn_n(irn, 1, addr_i);
 998                                                 add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(load));
 999                                                 set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(load));
1000                                                 set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(load));
1001                                                 set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeD);
1002                                                 set_ia32_frame_ent(irn, get_ia32_frame_ent(load));
1003                                                 set_ia32_ls_mode(irn, get_ia32_ls_mode(load));
1004
1005                                                 if (is_ia32_use_frame(load))
1006                                                         set_ia32_use_frame(irn);
1007
1008                                                 /* connect to Load memory and disconnect Load */
1009                                                 if (get_irn_arity(irn) == 5) {
1010                                                         /* binary AMop */
1011                                                         set_irn_n(irn, 4, get_irn_n(load, 2));
1012                                                         set_irn_n(irn, 3, noreg_gp);
1013                                                 }
1014                                                 else {
1015                                                         /* unary AMop */
1016                                                         set_irn_n(irn, 3, get_irn_n(load, 2));
1017                                                         set_irn_n(irn, 2, noreg_gp);
1018                                                 }
1019
1020                                                 /* connect the memory Proj of the Store to the op */
1021                                                 mem_proj = get_mem_proj(store);
1022                                                 set_Proj_pred(mem_proj, irn);
1023                                                 set_Proj_proj(mem_proj, 1);
1024
1025                                                 /* clear remat flag */
1026                                                 set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
1027
1028                                                 DB((mod, LEVEL_1, "merged with %+F and %+F into dest AM\n", load, store));
1029                                         }
1030                                 } /* if (store) */
1031                                 else if (get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Source) {
1032                                         /* There was no store, check if we still can optimize for source address mode */
1033                                         check_am_src = 1;
1034                                 }
1035                         } /* if (support AM Dest) */
1036                         else if (get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Source) {
1037                                 /* op doesn't support am AM Dest -> check for AM Source */
1038                                 check_am_src = 1;
1039                         }
1040
1041                         /* normalize commutative ops */
1042                         if (node_is_comm(irn)) {
1043                                 /* Assure that left operand is always a Load if there is one */
1044                                 /* because non-commutative ops can only use Source AM if the */
1045                                 /* left operand is a Load, so we only need to check the left */
1046                                 /* operand afterwards.                                       */
1047                                 if (pred_is_specific_nodeblock(block, right, is_ia32_Ld))       {
1048                                         set_irn_n(irn, 2, right);
1049                                         set_irn_n(irn, 3, left);
1050
1051                                         temp  = left;
1052                                         left  = right;
1053                                         right = temp;
1054                                 }
1055                         }
1056
1057                         /* optimize op -> Load iff Load is only used by this op   */
1058                         /* and left operand is a Load which only used by this irn */
1059                         if (check_am_src                                        &&
1060                                 pred_is_specific_nodeblock(block, left, is_ia32_Ld) &&
1061                                 (ia32_get_irn_n_edges(left) == 1))
1062                         {
1063                                 left = get_Proj_pred(left);
1064
1065                                 addr_b = get_irn_n(left, 0);
1066                                 addr_i = get_irn_n(left, 1);
1067
1068                                 /* set new base, index and attributes */
1069                                 set_irn_n(irn, 0, addr_b);
1070                                 set_irn_n(irn, 1, addr_i);
1071                                 add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(left));
1072                                 set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(left));
1073                                 set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(left));
1074                                 set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeS);
1075                                 set_ia32_frame_ent(irn, get_ia32_frame_ent(left));
1076                                 set_ia32_ls_mode(irn, get_ia32_ls_mode(left));
1077
1078                                 /* clear remat flag */
1079                                 set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
1080
1081                                 if (is_ia32_use_frame(left))
1082                                         set_ia32_use_frame(irn);
1083
1084                                 /* connect to Load memory */
1085                                 if (get_irn_arity(irn) == 5) {
1086                                         /* binary AMop */
1087                                         set_irn_n(irn, 4, get_irn_n(left, 2));
1088                                 }
1089                                 else {
1090                                         /* unary AMop */
1091                                         set_irn_n(irn, 3, get_irn_n(left, 2));
1092                                 }
1093
1094                                 /* disconnect from Load */
1095                                 set_irn_n(irn, 2, noreg_gp);
1096
1097                                 /* If Load has a memory Proj, connect it to the op */
1098                                 mem_proj = get_mem_proj(left);
1099                                 if (mem_proj) {
1100                                         set_Proj_pred(mem_proj, irn);
1101                                         set_Proj_proj(mem_proj, 1);
1102                                 }
1103
1104                                 DB((mod, LEVEL_1, "merged with %+F into source AM\n", left));
1105                         }
1106                 }
1107         }
1108 }